Современная цивилизация многим кажется миром только информационных технологий – однако это иллюзия. Потому что все чудеса цифровой эпохи немыслимы без множества не менее продвинутых и совершенных систем и сооружений, обеспечивающих функционирование различных сфер промышленности, энергетики, аграрного сектора и повседневного быта. Одной из таких основ оказываются магистральные газопроводы, ставшие в наши дни впечатляющим результатом сплава научных разработок и использования передовых технологий. Вся наиболее важная информация об их устройстве, особенностях постройки и правилах эксплуатации магистральных газопроводов собрана и представлена в этой статье.

Что такое магистральный газопровод и для чего он нужен

Газ, который добывается на месторождениях, должен быть доставлен к местам его использования. И для решения этой задачи как раз и создается специальный комплекс инженерных сооружений - магистральный газопровод. Это комплекс труб, который связывает месторождение с потребителями добываемого газа, а также соединяет отдельные месторождения между собой и таким образом формирует каркас российской Единой системы газоснабжения. К этой каркасной структуре затем подключаются ответвления – трубопроводы меньших масштабов, которые доставляют газ в промышленные зоны и населенные пункты.

Управляют работой магистральных газопроводов и отвечают за их работоспособность и функционирование государственные компании. В число обязанностей этих компаний входит контроль за состоянием всех элементов магистрали, при необходимости – их ремонт, а также обеспечение процесса успешной эксплуатации магистральных газопроводов при помощи специалистов соответствующей квалификации.

Трубы магистрального газопровода: характеристики и требования

Постройка магистрального газопровода выполняется из стальных сварных прямошовных и спирально-шовных труб (ГОСТ Р 52079-2003 и ГОСТ 31447-2012), внутри которых поддерживается избыточное давление. Длина изделий как правило составляет от 10,5 до 12 метров. По согласованию между изготовителем и потребителем допускается изготовление труб номинальной длиной от 12 до 24 метров включительно с одним кольцевым швом или без него. На практике самыми ходовыми диаметрами труб для магистральных газопроводов являются 530мм, 720мм, 1020мм, 1220мм, но в зависимости от целей он может колебаться в диапазоне от 114 до 1420 мм. Меньший диаметр труб также используется – но нечасто, поэтому изготавливаются они только на заказ. Работающие в этой сфере производители и компании-поставщики размещают на собственных интернет-порталах специальные информационные таблицы, в которых прописывают все параметры изделий.

Наибольшей прочностью отличаются стальные трубы – и они же оказываются наиболее долговечными. Трубы изготовляют следующих классов прочности: К34, К38, К42, К48, К50, К52, К54, К55, К56, К60. По согласованию с потребителем изготовляют трубы промежуточных классов прочности.

Сталь для производства труб берется только из категории высококачественных, специальная технология изготовления изделий позволяет применять их в том числе и для укладки под землей, а сварка магистральных газопроводов становится надежным, удобным и быстрым вариантом их соединения. Однако это сопровождается негативными эффектами связанными с остаточной намагниченностью труб, которая вызывает нестабильное горение сварочной дуги при сварке стыков на постоянном токе. Трубы из пластика являются более легкими – однако и более хрупкими, поэтому не применяются на магистральных трубопроводах высокого давления. 

Виды магистрального газопровода

Объем добываемого на месторождении газа может быть различным – и чтобы полноценно его транспортировать, могут быть использованы три разновидности трубопроводов:

• однониточная разновидность представляет собой одиночную цепочку труб, диаметр которых на всем протяжении одинаков;
• в ходе создания многониточного газопровода в дополнение к его главной ветке выстраивается несколько параллельно идущих ответвлений;
• телескопический газопровод составлен из труб, диаметр которых на разных его участках изменяется.

Такая топливная магистраль, созданная в соответствии со всеми требованиями и нормами, способна ежегодно пропускать поток газа общим объемом от 30 до 35 млрд. куб. метров.

В зависимости от условий местности, по которой прокладывается газопровод, может быть выбран один из четырех типов его проведения:

• при наземном способе трубы монтируются на насыпных дамбах;
• надземный тип предусматривает установку труб на опоры, поднимающие их над землей;
• подводный трубопровод создается для транспортировки добываемого из водоема газа на берег;
• при подземном способе проведения трубы монтируются под поверхностью земли, и глубина этого монтажа зависит от характеристик поверхностной породы. В обычных условиях и при диаметре труб, не превышающем 1 м., глубина укладки составляет 0,8 м., а если диаметр колеблется от 1 до 1, 4 м. – укладка ведется на глубину 1 м. Если прокладка трубопровода ведется на скалах, трубы укладываются на глубину 0,6 м., а на заболоченных территориях глубина траншеи должна составлять 1,1 м.

СНиПы, которым должны соответствовать все существующие газопроводы, на основании рабочего давления разделяют их на 3 класса:

• с самым высоким давлением работает первый класс газопроводов – для них этот параметр установлен в рамках от 2,5 до 10 МПа;
• для второго класса границы рабочего давления колеблются от 1,2 до 2 МПа;
• газопроводы третьего класса к категории центральных не относятся - их рабочее давление оказывается самым низким и не должно превышать планку в 1,2 МПа.

Структура и схема магистральных газопроводов

Возводится газопровод магистрального уровня от участка, где добывается газ, до станций его распределения, и включает обычно две или более нитки – это увеличивает надежность системы и позволяет транспортировать значительные объемы вещества. Газораспределительные станции возводятся рядом с крупными промышленными узлами или городами, которые они и обеспечивают поставляемым по системе газом.

Просчитанная и неоднократно проверенная на практике базовая структура системы включает следующие составляющие:

• установки, предназначенные для сбора конденсата и различных составляющих или примесей;
• точки-подключения магистральной линии к компрессорным и газораспределительным станциям и очистным установкам, выполненные с использованием трубных ответвлений, узлов переходного типа и запорного оборудования;
• станции, предназначенные для насосной перекачки транспортируемого вещества;
• сооружения, помещения и емкости, в которых хранится газ;
• оборудование управления и телемеханики;
• линии электропередач, обеспечивающих функционирование магистрали;
• аппаратура для обнаружения и пожаров и возгораний и борьбы с ними;
• система антикоррозийной электромеханической протекции;
• объекты и помещения, предназначенные для специалистов по обслуживанию и выполнению ремонтных работ.

Компрессорные станции как важная составляющая магистрального газопровода

Магистральные газопроводы отличаются большой протяженностью – и без дополнительных мер по всей их длине сложно поддерживать нужное для функционирования системы рабочее давление. Чтобы обеспечить должный его уровень, через каждые 125 километров газопровода создаются компрессорные станции. Используемое на них оборудование создается в заводских условиях, и в практически полностью собранном состоянии блоки транспортируются на место постройки объекта.

Помимо поддержания уровня давления, станции проводят очистку газовой смеси от содержащихся в ней посторонних веществ, а также осуществляют осушение транспортируемого газа, и при необходимости – его охлаждение.

Принципы использования систем газопроводного транспорта

Компании, которые осуществляют коммерческое использование транспортных систем, в полной мере отвечают за функциональность и работу магистральных газопроводов, контролируют их работоспособность и выполняют весь необходимый для поддержания этой работоспособности ремонт. В распоряжении этого предприятия должен находиться пакет документации на трубопровод, в состав которого включается два экземпляра его паспорта, сведения о компании-изготовителе, схема системы, включающая все значимые элементы места монтажа арматуры, данные о составляющих конструкции материалах и прочие важные для функционирования сведения.

Газопроводы магистрального уровня причисляются к категории опасных  – поэтому весь комплекс работ по их эксплуатации и ремонту обязательно проводится так, как это регламентируют нормативные документы.

Мероприятия по контролю за состоянием трубопровода должны включать периодическое проведение его обходов, а при должной технической оснащенности – облетов территории. Если трубопровод располагается вблизи транспортных путей, проверку его состояния следует проводить ежегодно. Исключением из этого правила становятся только природные катастрофы – они требуют оперативного осмотра системы, и после них без промедлений должен быть выполнен нужный магистральному газопроводу ремонт, если в нем есть потребность.

В процессе их строительства и использования газопроводов следует задействовать только персонал с высоким квалификационным уровнем. Подтверждением этого уровня должны стать не только соответствующие сертификаты, но и успешный практический опыт работы в данной сфере. А бесперебойное функционирование этих транспортных систем и минимальные затраты на ремонтные мероприятия должны обеспечиваться четким выполнением всех требований, которые предъявляются к эксплуатации магистральных газопроводов.